涂鸦 NB-IoT NM1模组电路设计

Posted 2021-07-19 三明治开发社区

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了涂鸦 NB-IoT NM1模组电路设计相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

上一期给大家介绍了涂鸦NB-IoT NM模组，今天再给大家唠叨一下NM1模组外围电路的设计，以此让大家更快的完成NM1硬件应用开发。

电源接口

模块的电源设计对其性能至关重要。NM1可使用低静态电流、输出电流能力达到 0.5A 的 LDO 作为供电电源，也支持锂猛电池供电；其电源输入电压范围为 2.1V~3.63V。模块在数传工作中，必须确保电源跌落不低于模块最低工作电压 2.1V，否则模块会异常。

了确保更好的电源供电性能，在靠近模块 VBAT 输入端，建议并联3个47uF(0805封装)的陶瓷电容，以及 100nF、100pF（0402封装）和 22pF（0402封装）滤波电容。同时，建议在靠近VBAT 输入端增加一个 TVS 管以提高模块的浪涌电压承受能力。原则上，VBAT 走线越长，线宽越宽。参考电路如下图所示：

SIM卡接口

管脚描述

SIM卡信号组定义及说明

管脚号	协议信号名称	信号定义	备注
11	SIM_DATA	SIM卡数据管脚	电压精度：1.8V±5% 最高电源电流：约60mA
13	SIM_CLK	SIM卡时钟管脚	电压精度：1.8V±5% 最高电源电流：约60mA
12	SIM_RST	SIM卡复位管脚	电压精度：1.8V±5% 最高电源电流：约60mA
14	SIM_VDD	SIM卡电源	电压精度：1.8V±5% 最高电源电流：约60mA

SIM卡接口应用

在 SIM 接口的电路设计中，为确保外部 SIM 卡的良好性能并防止外部 SIM 卡被损坏，在电路设计中建议遵循以下设计原则：

外部 SIM 卡座靠近模块摆放，尽量保证外部 SIM 卡信号线布线长度不超过 200mm；信号线布线远离 RF 走线和 VBAT 电源线。SIM_VDD 的去耦电容不超过 1uF，且电容应靠近外部 SIM 卡座摆放。为了防止 SIM_CLK 信号与 SIM_DATA 信号相互串扰，两者布线不能太靠近，并且在两条走线之间需增加地屏蔽。此外，SIM_RST 信号也需要地保护。

为确保良好的 ESD 防护性能，建议在外部 SIM 卡的引脚增加 TVS 管。选择的 TVS 管寄生电容应不大于 50pF。ESD 保护器件尽量靠近外部 SIM 卡座摆放，外部 SIM 卡信号走线应先从外部 SIM 卡座连到 ESD 保护器件再从ESD 保护器件连到模块。

SPI串行接口
管脚描述

本产品的SPI接口信号定义如表3-7所示。（SPI支持salve模式）

SPI 信号定义

管脚号	信号名称	功能描述
3	SPI_MISO	主输入、从输出
4	SPI_MOSI	主输出、从输入
5	SPI_ SCLK	SPI 接口时钟信号
6	SPI_CS	SPI 选通信号

SPI 接口电气特性及接口应用

该模块的 SPI 接口电平为 1.8V。若客户主机系统电平为3.3V，则需在模块和主机之间增加电平转换器；推荐使用一个支持 SPI 数据速率的电平转换器。参考电路如下图所示：

I2C总线

I2C 管脚描述

I2C信号定义

管脚号	信号名称	功能描述
32	SDA	I2C串行数据
33	SCL	I2C串行时钟

I2C是一种IC之间通信的两线总线。两条信号线，串行数据（SDA）的和串行时钟（SCL），在连接的设备之间传送信息。每个设备靠唯一的地址来识别，既可作为发送器也可作为接收器。

I2C 接口电气特性及接口应用

UART接口

管脚描述

本产品提供3路串行通信接口UART：主串口可用固件升级。其默认波特率为 115200bps，下载时波特率 921600bps；调试串口通过日志查看工具，客户可以通过调试串口来查看日志信息，以进行软件调试。

UART信号定义

管脚号	信号名称	功能描述
17	RXD	RXD 数据接收
18	TXD	TXD 发送数据
28	UART1_RXD	UART1_RXD 数据接收
29	UART1_TXD	UART1_TXD 发送数据
38	RXD_DBG	RXD_DBG 数据接收
39	TXD_DBG	TXD_DBG 发送数据